扇式折叠翼巡飞导弹结构与气动数值计算

研究导弹结构强度优化问题,针对设计具有扇式折叠翼与格栅舵的新式巡飞导弹,为了提高升力和结构刚度,对强度进行校核,采用数值仿真的方法进行了计算.用Patran建立结构模型,输入巡飞导弹各部分结构材料属性,之后由Nastran 计算其固有模态.采用Gambit软件建立了气动模型,之后导入Fluent软件,采用密度基耦合显式求解器计算气动特性,得出了各马赫数下随攻角变化的升力与阻力系数值;依据气动计算结果,分别用数值仿真与工程算法对巡飞弹的折叠翼进行了强度校核.结果表明,满足强度要求的最大飞行攻角,为导弹的总体、弹道及控制系统设计提供依据.     

裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析

为研究裙板安装对高速列车气动阻力及侧风安全稳定性的影响,用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法分析国外某高速列车转向架及其周边裙板结构对整车气动性能的影响.在无侧风且列车行驶速度为350km/h时,模拟分析不安装裙板及在不同位置安装裙板情况下列车的气动性能;在有强侧风情况下,模拟分析列车在50～350km/h之间不同行驶速度工况时的气动性能.结果表明,列车底部安装裙板可有效降低列车气动阻力,在头尾第1对转向架处安装裙板对列车气动阻力的降低最有效;在强侧风下,列车底部安装裙板会造成列车的侧向力和侧翻力矩加大,降低列车行驶安全性.     

机翼气动结构耦合数值分析方法

针对机翼的静气动弹性问题,为准确预测其气动特性,研究一种实用有效的气动结构耦合仿真方法.以客机机翼设计为例,通过机翼的静气动弹性问题分析和机翼的气动结构耦合分析流程的分解,建立参数化、自动化、模块化的气动结构耦合仿真分析平台.该平台的流程包括基于全速势方程的气动分析、基于MSC Nastran的结构仿真、应用MATLAB的载荷到结构模型的传递、结构变形向气动外形的映射等环节.算例表明该方法能较好地解决机翼的静气动弹性分析问题.     

基于数值计算的高速列车气动阻力风洞试验缩比模型选取方法

为给高速列车气动阻力风洞试验模型选取提供更多的参考依据,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,研究不同比例的高速列车缩比模型对气动阻力风洞试验结果的影响.首先,计算得到开口式风洞测试段的静压系数分布曲线,为高速列车气动阻力测量试验模型的长度选择以及摆放位置提供依据;其次,通过数值计算得到全尺寸模型列车在明线运行时,以及不同比例的模型列车在风洞中运行工况下的气动阻力信息,并从阻塞效应和雷诺数的变化,以及风洞试验段内静压分布的影响这3个方面对列车模型的气动阻力结果进行分析,得到在所研究风洞中较合理的列车缩比模型比例选取范围.这种以CFD为基础进行数值仿真,选取风洞试验中列车模型比例及试验测试位置的方法,为在地面交通工具风洞中进行高速列车模型气动阻力试验的缩比模型选取提供一定依据.     

Helmholtz共振腔气动噪声数值仿真

为探究出一套完整、准确的气动噪声仿真方法,用FLUENT和Actran仿真Helmholtz共振腔旁接管道系统模型.针对流场仿真,采用六面体网格建模,分析选择合适的网格密度,明确网格及边界条件的影响,以获得准确的声源信息;运用Lighthill声类比方法对声场进行仿真,采用数值计算、传声损失仿真和气动噪声仿真计算等3种方法提取管道内部场点声压级频谱曲线,分析曲线峰值频率特征,包括共振频率分析和声模态分析等.采用CFD软件与声学仿真软件相结合的方法,可以有效进行流场和声场的仿真.     

有关气动计算装置的若干问题

本文讨论了构成气动数据处理装置及气动模拟计算装置中几种器件的可能方案.属于前者的是以气动逻辑元件组成的顺序接通100个信号的气动选择线路,以及在气动行程指示仪的基础上构成的气动模拟-数字转换器;属于后者的是气动乘法元件和以长导管构成的近似纯滞后元件.     

高分辨率数值计算研究

高分辨率计算是高置信度计算中一个极其重要而复杂的研究问题。相对传统的数值计算,高分辨率计算对计算机系统和应用程序(物理建模、参数、计算方法和算法等)提出了很高的要求。并行计算机的发展为大规模科学计算,特别是数值计算分辨率的提高提供了条件。同时,数值计算分辨率的提高也对计算机的计算能力、计算方法、物理建模和参数等提出了新的、更高的要求。本文以一个二维流体力学程序计算平面爆轰问题为例,研究在计算分辨率提高时初始起爆区域、时间步长、网格构造、人为粘性、计算机模拟误差、计算量增长等方面出现的问题,提出了相应的解决办法,提高了计算的精确度。     

智能数值计算一例

本文讨论如何用人工智能方法将一个现实不可计算问题转化成现实可计算问题。文中的实例已用PASCAL语言在微机上实现并给出了计算结果。     

基于风洞试验的组合翼伞气动特性研究

以组合翼伞气动特性为研究对象,通过开展8m×6m直流开口式风洞试验对组合翼伞气动特性开展试验研究.对组合翼伞进行风洞试验气动特性研究,通过光测系统获取稳定状态下组合翼伞实际迎角,六分量天平测试系统获取气动力(矩),得到不同迎角下组合翼伞的气动力(矩)数据.通过本次试验探索柔性翼伞风洞试验方法,积累组合翼伞真实试验气动数...     

基于FLUENT和STAR CCM+的整车气动噪声源对比

为对比FLUENT和STAR CCM+在整车气动噪声源的计算精度,开展某两厢轿车的气动噪声风洞试验并进行数值仿真.研究发现：2个软件得到的整车表面总声压级分布云图较相似,各部件噪声分布特征一致,大小排序相同,但FLUENT得到的总声压级大于STAR CCM+.FLUENT在计算测点总声压级与声压级频谱时优于STAR CCM+,具体体现在：侧窗19个点和车身50个点的能量平均值与试验差值分别仅为0.6 dBA和-0.4 dBA,而STAR CCM+的差值分别为3.1 dBA和1.7 dBA;两者在中低频上差异不大,但FLUENT得到中高频的声压级与试验更加接近.     

辐射流体力学计算结果的可视化处理

针对激光惯性约束核聚变主要物理过程,其中包括电子热传导、辐射输送等现象的数值模拟作了概括性描述。对辐射流体力学数值模拟结果的后处理问题,采用科学计算可视化的方法,通过C++与Matlab混合语言编程技术实现对辐射流体动力学数值模拟结果的可视化显示。对提高数值计算结果的分析效率,改善分析计算的工作环境有积极的意义。     

一个适合于特征计算的多边形逼近算法

逼近是加快图形特征计算的一个重要方法．本文提出了一个具有确定性的高效的多边形逼近算法，算法设置了一容错系数以满足用户对逼近的不同要求．算法稍加修改后可以处理开端曲线．作者在人体三围特征识别和语音频谱分析时应用了该算法，速度快、效果好．     

环型管道水力计算的递推算法

针对环型管道这种特定的网络结构,提出了一种基于单源环型管道水力计算的递推算法,该算法可直接计算出单源环型管道的流量分布.阐述了递推算法的数学依据,证明了递推算法的可行性和唯一性,并说明了将一般环型管道问题转化为单源环型管道问题的处理方法.     

大型水电站厂房结构流固耦联振动特性数值模拟

水电厂房内的多场耦合振动分析是工程界十分关心的问题.为了实现发电厂安全生产的目标,过去在对其进行共振校核时,往往只对结构进行模态分析,而忽略了流体的存在;但是厂房流道内存在着大量的流体,流体的存在改变了厂房结构的动力特性,是属于典型的流固耦合振动问题.因此,在对其进行共振校核时应该考虑流体的影响.由于机理的复杂性、建模、数值模拟的困难性,迄今为止关于这方面的分析研究成果很少.本文借助于2个实际工程,对厂房结构与流体复杂的耦合振动问题进行分析,并对其进行比较,详细的阐述了厂房结构-流体的耦合振动特点.本文的研究成果对于解决流体-结构相互作用问题具有重要的工程意义,同时对于解决其他类型的流固耦合振动问题也具有很高的参考价值.     

微陀螺梳齿静电驱动力的计算方法

准确计算静电力是分析微机械陀螺力学特性的关键.文章基于微陀螺静电驱动原理,介绍了微梳齿结构的静电场计算的无限大平板模型,边缘效应模型,拐角效应模型三种模型.推导了三种模型的电容计算公式和静电力计算公式.通过数值计算和有限元计算,得到交叠长度变化时,不同计算模型的电容和静电驱动力的对比和各种模型的适用范围.说明在微尺度条...     

模拟加速方法的设计和验证

为在直升机旋翼气动性能数值模拟时简化建模过程、缩减计算时间,利用用户自定义函数（User Defined Function,UDF）设计混合模型盘激励模型和线激励模型,并对简单旋翼的悬停工况进行模拟.与风洞试验结果的对比表明：所设计的混合模型在简化旋翼模型的同时,能有效地计算旋翼的气动特性,模拟旋翼悬停时的流场,具有正确性和可行性;盘激励模型作为定常计算模型能够较快地计算得到旋翼的气动性能,缺点是不能体现每个桨叶对流场的单独作用;所设计的线激励模型在计算时由于所用的诱导速度为平均值,所以计算结果中旋翼效率比实际值偏高;通过与粒子图像测速（Particle Image Velocimetry,PIV）测量结果对比发现,线激励模型能较好地模拟出桨尖涡的分布.     

电站仿真器模型开发支撑系统研究

对电站仿真器模型开发支撑系统（ＰＳＭＳＳ）的研究，目的是为大型火力发电站培训仿真器的研制提供了一个有效的模型开发工具，ＰＳＭＳＳ系统由三个子系统组成：模块库管理系统，模型生成系统，模型试验系统，ＰＳＭＳ系统支持用户进行模块开发，模型生成和仿真试验等方面的工作，有效地加快了电站仿真器的研制过程。